范小语
教材中介绍的Fe(OH)3胶体制备方法为:将FeCl3饱和溶液注入煮沸的蒸馏水中,利用FeCl3溶液水解来制备Fe(OH)3胶体,然后观察此胶体产生的丁达尔现象。虽然该实验比较简单,但是若要观察到比较理想的丁达尔现象,需要注意一些细节问题。除了对FeCl3的溶液是否饱和、快速或缓慢加入FeCl3溶液、FeCl3溶液加入量的多少以及加热煮沸条件等方面进行探讨外,笔者认为有些步骤或者方法尚值得讨论。
1 实验要求必须使用蒸馏水,而不用自来水
其目的是为了去除水中电解质离子,防止Fe(OH)3胶体的沉淀。与去离子水和纯净水相比,蒸馏水的制作需要经过蒸馏和冷凝,过程相对比较复杂,而且必须要现做现用,如果去离子水和纯净水也能用于该实验,那将会进一步简化实验前的准备工作。笔者查阅资料发现,蒸馏水、去离子水、纯净水的区别主要在于非电解质的去除程度。因此,笔者采用蒸馏水、去离子水、纯净水和市售纯净水来进行实验比较,结果发现4种不同的水对丁达尔现象的观察没有明显的差异。因此,笔者认为教师在演示该实验时可以因地制宜选择合适的水。
2 丁达尔现象的观察应该是“无—有—无”的过程
在滴加FeCl3溶液之前就开始观察,并记录观察到的现象,随着FeCl3溶液的加入,逐渐看到明显的光路,继续滴加FeCl3溶液后光路消失。此外,以黑色底衬作为颜色对比观察效果更明显。通过这一过程的观察可以加深对丁达尔现象的认识。
3 温度对胶体稳定性的影响
通常胶体的稳定性是相对的,如果温度过高会导致胶体聚集沉淀。而且教材中“继续加热,待溶液呈现红褐色时停止加热”的实验步骤比较难以操作,因为在烧杯中加入FeCl3溶液后,烧杯中的溶液呈现出淡的红褐色。“待溶液呈现红褐色时停止加热”难以判断控制。笔者通过实验发现,加入FeCl3溶液后即使不加熱也不会影响丁达尔现象的观察。因此,加入FeCl3溶液后不必加热。
Fe(OH)3胶体的制备确实是一个非常简单的实验,而且也是一个操作性很强的实验。在实验演示和提问等环节激发学习兴趣,不仅能巩固所学知识,体验科学探究的过程,还能强化其探究意识。